Способ и устройство для высева сыпучих материалов Советский патент 1983 года по МПК A01C7/16 

. Устройство для высева сыпучих материалов, содержащее соединенную с виброприводом полую штангу с высевными отверстиями, в которых уста нозлены вибрирую1тие ворошилки в виде шарнирио закрепленного двуплечего рычага, отличающееся тем, что в корпусе штанги в направ1055377

лении ее колебания установлена подвижная в осевом направлении ось с закрештенньм на ней упором и подвижно установленным на ней грузом, причем конец оси шарнирно связан с одним из пдеч-двуплечего рычага ворошилки, а груз оси связан с корпусом полой итанги посредством гибкого элемента.

1. Способ высева сыпучих материалов, включамций высев материала через высевные отверстия полой штан- t ги путем вибрационного воздействия на штангу и установленные в высевных отверстиях штанги ворошилки, о тличающийся тем, что, с целью увеличения производительности и првьшения равномерности высева материала, сыпучий материал в зоне высевных отверстий полой штанги подвергают со стороны ворошилок вибрационному колебанию, частота которого равна частоте колебания полой штан-, ги, а фаза колебания сдвинута на IftO относительно фазы колебания полой штанги.

Г

Изобретение относится к сельскохозяйственному машиностроению, в частности к способу и устройству вы-i сева сыпучих материалов например минеральных удобрений, ядохимикатов зерновых культур и т.п.

Известны способы высева сыпучих материалов, включающие высев материала через высевные отверстия полой штанги путем вибрационного воздейстВИЯ на нее, причем на высевае « 1й материал воздействуют знакопеременной, силой с постоянной частотой. Указанный способ осуществляют устройством высева сыпучих материалов, содержащим соединенную с виброприводом полую штангу с высевными отверстиями, t ЧНедостатком способа и устройства для высева сыпучих материалов является то, что для обеспечения большой Пропускной способности высевных отверстий полой штанги необходимо создаъгае высокоинтенсивных вибрационных воздействий, которые приводя к значительным возмущениям в самой конструк|Ции,- а,следовательно, снижают надежность рабочего процесса такого способа. Рабочий же процесс такого cnoсоба при малых частотах и больших амплитудах приводит к пульсации высеваемого потока материала.

Наиболее близким к изобретению rio технической сущности и достигаемой цели является способ высева сыпучих материалов, включающий,высев материала через высечтле отверстия полой штанги путем вибрационного воздействия на штангу и установленные в высевньпс отверстиях штанги ворошилки, причем высеваемый материал в зоне высевных отверстий подвергают динамическому воздействию со стороны ворощилок колебаниями, частота которых превьщ ает частоту колебаний полой штант в 2-3 раза.

Известный способ осуществляют устройством для высева сыпучих материалов, содержащим соединенную с виброприводом полую штангу с высевныш .отверстиями, в которых установлены ;т1брирующие ворошилки в виде щарнир:но закрепленного двуплечего риычага 7.3.

Недостатком известного способа и устройства высева сыпучих материалов, является то, что с увеличением частоты кол|ебаний уменьшается производительность и равномерность высева материала через высевные отверстия полой штанги. Объясняется это тем, что в толстом слое транспортируемого сыпучего материала по мере удаления от колеблющейся плоскости штанги интенсивность колебаний, распространяемых в сыпучей среде, уменьшается так

как угол направленности колебаний по транспортированию материала вдоль штанги и угол направленности колебаний по высеву материала через высевные отверстия одинаковы. При этом с увеличением интенсивности колебаний растет равномерность высева, а производительность высева снижается. При Э.ТОМ величина распространения колебаний составляет 20% высоты сыпучего материала, В связи с этим по мере удаления от колеблющейся плоскостк. .-ускоренное движение частиц сыпучего материала друг относительно друга уменьшается. Следовательно, и вектор скорости в горизонтальном направлении снижается. Цель изобретения - увеличение про изводительности и повышение равномерности высева материала. Эта цель достигается тем, что согласно способу сыпучий- материал в зо не высевных отверстий полой штангиподвергают со стороны ворошилок виб рационному колебанию, частота которого равна частоте колебания полой штанги, а фаза колебания сдвинута на ISO относительно фазы колебания полой штанги. Кроме того, в устройстве для осуществления способа, содержащем соединенную с виброприводом полую штаигу с высевными отверстиями, в которых установлены вибрирукицие ворошилки в виде шарнирно, закрепленного дву плечего рычага,-в корпусе штанги в направлении ее колебания, установлена подвижная в осевом направлении ось с закрепленным на ней упором и подвижно установленным на ней грузом причем конец оси шарнирно связан с одним из плеч двуплечего рычага ворошилки, а груз оси связан с корпусом полой штанги посредством гибкого элемента. На фиг, 1 и 2 изображено устройст |;во дня осуществления способа высева сыпучих материалов, вид сбоку. Устройство для высева сыпучих материалов содержит вибрационную полую штангу 1, связанную с остовом сеялки 2 упругими подвесками 3. По дпине виброштанги 1 в нижней ее час ти имеются высевные отверстия 4, при крываемые регулировочной заслонкой 5 Соединенный с бункером сеялки (не по казан) конец виброштанги имеет загрузочное отверстие 6, в зоне которого имеется кронштейн 7, шарнирно связанный со штоком 8 гидровибратора 9. Над высевным отверстием А в корпусе виброштанги 1 с помощью -шарнира 10 закреплена ворошилка в виде двуппечего рычага 11, один конец которого посредством шарнирного звена 12 связан с осью 13, которая подвижно установлена в направлении колебания штанги 1- в скользящей опоре 14. На оси 13 подвижно установлена инерционная шайба (груз) 15 и жестко закреплен упор 16. На днище штанги выполнен корпус 17, на котором закреплена гибкая диафрагма 18, которая связана с его наружной стенкой посредством шайбы 19 и пружины 20 сжатия. Инерционная шайба 15 связана с корпусом 17 посредством гибкого элемента, --например пружины 21, В корпусе 17 выполнено окно 22, определяющее сектор перемещения рычага 1.1, Устройство дпя высева сыпучих материалов работает следующим образом. Перед началом работы, в соответствии с расчетной скоростью движения агрегата и требуемой нормой высева, соответственно высеваемому материалу выставляется размер высевных отверстий 4, Положение инерционной шайбы 15 подбором жесткости пручсин 20 и 21 определяет положе.ние рычага 11, соответствующее положению штока 8 гидровибратора 9 в крайнем нижнем положенииг Жескость пружин 20 и 21 подбирается на основании номограмм, построенных по результатам предварительных стендовых испытаний устройства дпя высева на данном сыпучем материале при рассчитанной для данных режимов массе инерционной шайбы. На процесс движения сыпучих материалов под действием вибрации оказывает влияние сила давления воздуха, Эта сила возникает вследствие того, что в пространстве между дном вибрационной штанги и слоем транспортируемого сыпучего материала при подбрасывании образуется разрежение, а при падении обратно на дно - повышение давления против атмосферного. Периодические колебания давления воздуха происходя.т с частотой, пропорциональной частоте колебания виброштанги, осуществляются за счет прохождения воздуха через слой сыпучего материала. В связи с этим на частицы сыпучего материала, транспортируемого виброштангой, действует не только сила тяжести, но и пульсируюгц й аэродинамический напор, превьш1аю1гщй в несколько раз вес сыпучего материала. При выполнении технологического процесса транспортирования и высева сыпучих материалов шток 8 гидровибратора 9 через кронштейн 7 воздействует на вибрбштангу 1. При этом в вибррштангу 1 через загрузочную горловину 6 подается сыпучий материал. В пространстве между днищем виброштанги 1 и сыпучим материалом при подбрасывании образуется разрежение, а при падении обратно на дно - повьтение давления против атмосферного. При колебании давления включается рабочий процесс высева сыпучего мате риала, при котором изменение давления между днищем вибррштанги и сыпу чим материалом приводит к появлению переменной силы, которая пружиной 20 через шайбу 19, ось 13, шарнирное звено 12 поворачивает рычаг 11 ворошилки вокруг шарнира 10, При перемещении оси 13 в скользящей опоре 14 уп:ор 16 циклически производит сжатие-растяжение пружины 21, точка опоры которой - инерционная шайба 15относительно скользящей опо ры 14 определяется режимом вибрирогваиия Изменение длины пружины 21 вдоль оси 13 влияет на время срабаты вания пружины 21, а следовательно, н изменение упругой характеристики совместной работы пружин 20 и 21, тем обеспечивая автоматическое слежение частоты колебания рычага 11 ворошилки.за частотой колебания виброштанги 1, В полупериоде колебания виброштаи гй 1 , соответствуклцим фазе подбрасывания сыпучего материала, между днищем виброштанги 1 и материалом образуется разрежение. При этом под действием пружины 20, через шайбку 19 ось 13 и шарнирное звено 12 рычаг 11 поворачивается вокруг шарнира Ш, тем самым обеспечивая противоположное по направлению колебание рычага 11 ворошилки по отношению к направлению колебаний штока 8. Одновременно с под действием инерционной шайбы 15 происходит аккумулирование энергии пружиной 21. Положение инерционнной шайбы на оси 13, а тем самым величина сжатия пружины 21 определяются режимом вибрирования. В полупериоде колебания вибройтанги 1, соответствующем Лазе падения сыпучего материала, между днищем виброштанги 1 и материалом образуется повьшение давления. При этом накопленная пружиной 21 энергия способствует более быстрому возврату подвижного рычага 11 в крайнее нижнее положение под действием сыпучего материала. Инерционная шайба 15 способствует встряхиванию подвижного рычага 11 в крайнем нижнем-положении В результате под действием пружины 21 и веса падающего сыпучего материала через шайбу 19, ось 13, шарнирное звено 12 подвижный рычаг 11 поворачивается вокруг шарнира 10, тем самым обеспечивая противоположное по направлению и сдвинутое по фазе на 180 колебание рычага 11 ворошилки по отношению к колебаниям вирационной татанги 1. Под действием противоположно направленных колебаний штанги 1 и рычага 11 сыпучий материал получает градиент скорости, перпендикулярно направленный по отношению к относительной средней скорости массы транспортируемого сыпучего материала виброштангой 1, т.е. направление скорости истекаемого материала перпендикулярно ппоскости вь1севного отверстия 4. Высев сыпучего материала путем воздействия на него колебаний, способствующих транспортированию сыпучего материала вдоль штанги 1, и колебаний, обеспечивающих высев сыпучего материала из высевных отверстий 4, обеспечивает бессепарационный, более производительный и равномерный высев за счет сложения взаимнопротивоположных колебаний одинаковой частоты штанги 1 и рычага 11, сдвинутых по фазе на 180. При этом интенсивность колебаний распространяется на глубину сыпучего материала, равную 45% его высоты в зоне высевного отверстия, частицы сыпучего материала колеблются вдоль прямой линии, приобретают в зоне высева строго направленное вертикальное движение. Благодаря такому технологическому процессу при равномерности высева сыпучего материала 90% производительность высева увеличивается на 35%, сепарация отсутствует. Преимуществами предлагаемого устройства для высева сыпучих материалов является его универсальность, заключающаяся в способности высевать без замены рабочих частей путем изменения режима вибрирования. Применение изобретения дает экономический эффект в сравнении с известным устройством около 0,06 руб на 1 га удобренной почвы. Так как ожидаемая потребность в данном аппарате составляет ориентировочно 15 тыс. штук.в год, а одна машина может обработать около 160 га, то общий экономический эффект составит 1440 тыс. руб. ГЧХХХХ .. ХХ-Уч. УХЛуЛ Х СУХХХХч Т tf ig 18 фиг. 2